JP2614088B2 - バケット搬送システムを利用した塵芥収集方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はバケット搬送システムを利用した塵芥収集方
法に関するものである。

（従来の技術） 従来、ホテル、事務所ビルなどの高層建築物において
発生する塵芥は、作業者によって収集コレクタに回収さ
れ、その収集コレクタを収集階までエレベータを用いて
輸送し、適宜塵芥貯留搬出手段に排出するものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述の事務所ビルなどにおける収集コ
レクタによる塵芥の収集は、エレベータを一時的に専用
することになることから人や貨物の輸送に支障を来すと
同時に、常に収集コレクタの輸送に作業者が付いていな
ければならず、作業効率が低いという問題がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、特に事務
所ビルなどの高層建築物から発生する塵芥の収集に好適
なバケット搬送システムを利用した塵芥収集方法を提供
するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、建物の所要階に亘って配設された縦管の適
宜階にバケット支持装置を介して支持されているバケッ
トに、各階で回収された塵芥を収容する収集コレクタを
縦管に形成された搬出入口を通して移送し、収集コレク
タを収容したバケットを収集階のバケット支持装置上に
降下させ、この収集階にてバケットより収集コレクタを
引き出してその収容塵芥を塵芥貯留搬出手段に排出した
後再び収集コレクタをバケットに移送し、空の収集コレ
クタを収容したバケットを空気供給手段を介して縦管内
を上昇させ、所望の適宜階のバケット支持装置に支持さ
せ、収集コレクタを回収するようにしたものである。

（作用） 各階で塵芥を回収してきた収集コレクタが搬出入口を
介して縦管内に支持されているバケット内に供給される
と、そのバケットは縦管内に降下することによって収集
階に搬送される。

バケットが収集階の支持装置上に着地すると、その搬
出入口を経て収集コレクタを引き出し、塵芥貯留搬出手
段に収集コレクタ内の塵芥を排出した後、再び収集階の
支持装置上に支持されているバケット内に収集コレクタ
を供給する。

空の収集コレクタを収容したバケットは空気供給手段
によって縦管内に供給される空気を介して上昇される。
そして、バケットが所定階のバケット支持装置上に支持
されると、その階の搬出入口より収集コレクタが引き出
される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

図は本発明に係るバケット搬送システムの概略構成を
示している。

図において、10は建物の所要階に亘って配設された縦
管であり、本例では塵芥収集階になされた地上階から例
えば最上階に亘って配設されたものを例示している。こ
の縦管10は、横断面形状が例えば矩形に形成されるとと
もに、全長にわたって一定の大きさで延設されており、
この縦管10内を通ってバケットＣが搬送される。バケッ
トＣは後述するように収集コレクタ13を収容する容器で
あり、その横断面形状は前記縦管10の横断面形状と略同
様矩形に形成されている他、収集コレクタ13の出入口と
なるようにその側壁は開口されるとともに、収集コレク
タ13を動かないように保持する図示しない係合装置を備
えている。このバケットＣは、縦管10内を極めて容易に
落下できるとともに、後述する空気供給手段により縦管
10内を容易に上昇できるように、縦管10に対する横断面
形状及び大きさが設定されている。すなわち、後述する
空気供給手段により縦管10内に供給する空気でバケット
Ｃを上昇させるには、縦管10とバケットＣとの間隙を空
気が通過する時に発生する圧力とバケットＣの受圧面積
及び重量を適切に設定する必要がある。

また、縦管10の各階及び最下階には搬出入口11が形成
されている。搬出入口11は必ずしも各階に設ける必要は
なく、塵芥収集が必要な適宜階に設ければよい。これら
搬出入口11にはそれぞれゲート12がゲートシリンダ12a
により開閉自在に設けられており、各ゲート12を閉鎖す
ることで縦管10内が密閉状態になるように構成されてい
る。

以下説明の便宜上、最下階を除く各階に設けられた搬
出入口11を投入口11aと称し、最下階に設けられた搬出
入口11を排出口11bと称する。

なお、本実施例では、収集コレクタ13を作業者にて直
接バケットＣ内に供給されるものを示しているが、収集
コレクタ13を投入口11aを介してバケットＣとの間で搬
送する図示しないコレクタ搬出入装置を設けることもで
き、また、排出口11b側にも排出口11b近傍に設置された
塵芥貯留搬出手段とバケットＣとの間で収集コレクタ13
を搬送するコレクタ搬送入装置を設けることもできる。
このようなコレクタ搬出入装置を設けた場合、収集コレ
クタ13を所定の場所に配置すれば回収された塵芥を自動
的に排出させることが可能となる。

一方、縦管10の下端部には縦管10内の排出口11bに臨
む位置でバケットＣを支持する第１バケット支持装置15
が設けられている。この第１バケット支持装置15は、例
えば複数のローラ15aから構成されており、縦管10内に
降下するバケットＣが着地する着地部になされている。

また、縦管10内の各階部には第２バケット支持装置14
が設けられている。第２バケット支持装置14は各投入口
11a…に臨むよう縦管10内でバケットを支持する位置と
バケットの降下を許容する位置とを作動するように構成
されており、バケット支持位置においてバケットＣの底
部を支持し、バケットＣを縦管10内の各階部で安定的に
保持する。

さらに、縦管10の各階部には、排気口16が設けられて
おり、排気口16には排気バルブ18を有する配管17が連通
されており、これにより後述する空気供給手段20により
縦管10内に供給される空気を排気する排気制御手段19が
構成されている。この排気制御手段19は、バケットＣと
排気口16で形成される実排気口における排気抵抗に応じ
てバケットが受ける上昇力とバケットＣの重量が平衡状
態になり、バケットＣは縦管10内で停止状態（浮遊）に
なるという原理を利用してバケットＣを所望の目標階で
停止させるように構成されている。

縦管10の各階部には例えば光電センサ70等の位置検出
器が設けられており、この位置検出器によりバケットＣ
が縦管10内における投入口11aに臨む位置にあることを
感知する。

縦管10の前記第１バケット支持装置15よりも下方には
空気吹出口21が設けられている。空気吹出口21はバルブ
25を有する配管23によってブロワー22の空気吐出口22a
に連通されており、一方その空気取入口22bにはバルブ2
7を有する配管26の一端が接続されている。この配管26
の他端26aは空気を縦管10外から吸入する吸入口になさ
れている。さらに、縦管10の下部における前記第１バケ
ット支持装置15よりも上方には空気取入口32が設けられ
ており、この空気取入口32は前記配管26におけるバルブ
27よりもブロワー22側から分岐された配管36にバルブ37
を介して接続されている。また、配管23におけるバルブ
25とブロワー22との間にはバルブ29を有する配管28の一
端が接続されており、この配管28の他端28aがブロワー2
2から供給される空気を縦管10外に排出する排出口にな
されている。このように、これら空気吹出口21、空気取
入口32、ブロワー22、各配管23、26、28、36及び各バル
ブ25、27、37によって空気供給手段20が構成されてお
り、各バルブを開閉制御することで空気を配管26の他端
26aもしくは空気取入口32から選択的に吸引し、配管28
の他端28aもしくは空気吹出口21に選択的に供給できる
ようになされている。

この空気供給手段20は、29、37を開にして縦管10内
の空気を空気取入口32から吸い込み、配管36、配管26、
ブロワー22、配管23、配管28を経て外部に排出すること
で配管10内を換気する換気状態、バルブ37、25を開に
して縦管10内の空気を空気取入口32から吸い込み、配管
36、配管26、ブロワー22、配管23を経て空気吹出口21か
ら縦管10内に供給し、再び空気取入口32から吸い込むこ
とで循環させ、縦管10内の空気吹出口21と吸気取入口32
との間に上昇気流を発生させる着地速度制御状態、バ
ルブ27、29を開にして空気を配管26の他端26aから吸い
込み、ブロワー22、配管23、配管28を経て配管28の他端
28aから排出するいわゆるニュートラル状態、バルブ2
5、27を開にして空気を配管26の他端26aから配管26、ブ
ロワー22、配管23、空気吹出口21に送り、該空気吹出口
21から縦管10内に供給し、縦管10内でバケットＣを上昇
させるバケット上昇搬送状態の４つの状態を選択的に取
ることができる。

また、前記配管36におけるバケット37よりも空気取入
口32寄りには、バルブ39を有する配管38の一端が接続さ
れており、空気取入口32、配管36、配管38、バルブ39に
より排気量制御手段40が構成されている。この排気量制
御手段40は、バケット降下時にこのバケットＣにより縦
管10内で圧縮される空気の排気量を制御し、バケットＣ
の降下速度を制御するものである。なお、この排気量制
御手段40は上述のように空気取入口32と配管36の一部を
併用しているが、これに限らず別個に設けてもよい。

上記各バルブ25、27、29、37、39はコンピュータ等の
制御装置によって開閉制御されることで前述の空気供給
手段20による空気の供給経路と供給量及び排気量制御手
段40を使い分けることができる。各バルブのうちバルブ
25及びバルブ39は制御装置により流量が調整可能な可変
流量制御弁が用いられており、これらバルブ25、39のシ
ール性を高め、縦管10内の気密性を確保するためには可
変流量制御弁とシール性の高い開閉弁とを併用するのが
好ましい。

さらに、縦管10の下端部には重量測定手段としての圧
力測定器Ｐが設けられている。この圧力測定器Ｐは、縦
管10内でバケットＣが投下された所定時間後に密閉され
た状態でのバケットＣにより圧縮される縦管10内の圧力
を検出するもので、この圧力測定器Ｐによって測定され
た圧力は前記制御装置に出力される。

建物の最下階の排出口11b近傍に設けられた塵芥貯留
搬出手段は、反転投入装置50と塵芥貯留排出装置60とを
備えている。反転投入装置50は各階から搬送されてきた
収集コレクタ13を反転させ、その収集コレクタ13内に収
容されている塵芥を塵芥貯留排出装置60に投入するもの
である。また、塵芥貯留排出装置60は、反転投入装置50
によって投入された塵芥を貯留した後、この塵芥を排出
口から排出して塵芥収集車80に積み替えるように構成さ
れたものである。

次に、以上にように構成されたバケットＣの搬送シス
テムの動作について説明する。

ここで、ブロワー22は駆動を開始してから平常運転に
達するまでの立ち上がりに時間がかかるため通常は常時
駆動させており、縦管10内でバケットＣを搬送しない時
は、バルブ29、37のみを開にして縦管10内の空気を空気
取入口32から吸い込み、配管36、配管26、ブロワー22、
配管23、配管28を経て外部に排出することで縦管10内を
換気しており、また、バケットＣが縦管10内を降下して
いる時は、バルブ37、25を開にして縦管10内の空気を空
気取入口32から吸い込み、配管36、配管26、ブロワー2
2、配管23を経て空気吹出口21から縦管10内に排出し、
再び空気取入口32から吸い込むことで循環させ、縦管10
内の空気吹出口21と空気取入口32との間に上昇気流を発
生させるようになされている。

先ず、バケットＣを各階から最下階に降下させる場合
について説明する。

所望階の第２バケット支持装置14上にバケットＣは支
持されており、この階のゲート12を開いて投入口11aを
開放し、収集コレクタ13をバケットＣ内に搬入する。こ
の後、ゲート12を閉じて縦管10内を気密状態にし、前記
第２バケット支持装置14を降下許容位置に作動させて縦
管10内から没すると、バケットＣは縦管10内を降下し始
める。この時、空気供給手段20は、上述の換気状態から
制御装置によりバルブ27、29のみを開にして空気を配管
26の他端26aから吸い込み、ブロワー22、配管23、配管2
8を経て配管28の他端28aから排出する、いわゆるニュー
トラル状態になされている。そして、縦管10内を降下す
るバケットＣは、該バケットＣにより圧縮される縦管10
内の空気をバケットＣと縦管10との間隙から徐々に逃す
ことで徐々に降下する。

ここで、バケットＣの定常落下速度V_Cは、 m :バケット質量 ρ :空気比重量 C_P:空気抵抗係数 S_p:縦管段面積 S_C:バケット受圧面積 で表わすことができ、この時、バケットＣにより圧縮さ
れる縦管10の空気の圧力P_s1は、 で求めることができる。よって、圧力測定器Ｐで縦管10
内の圧力P_S1を検出することで（２）式からmgを求める
ことができ、このmgを（１）式に代入することによって
定常落下速度V_Cを求めることができる。

したがって、バケットＣの降下時において、圧力測定
器Ｐでは、バケットＣが降下し始めてから所定時間後に
この縦管10内の圧力を測定し、制御装置では圧力測定器
Ｐで測定された圧力P_S1に基いてバケットＣの定常落下
速度V_Cを上式（１）、（２）から演算する。この結果、
制御装置ではバルブ39を開放制御して排気量制御手段40
を作動させ、測定速度が設定速度に近似するようバルブ
39を開閉制御して排気量を制御するとともに、バルブ3
7、25を開にして空気供給手段20をニュートラル状態か
ら着地速度制御状態にする。つまり、バケットＣの降下
時において、制御装置ではバルブ39を開閉制御して排気
量制御手段40を作動させ、縦管10内の空気を空気取入口
32から配管36、配管38を介して外部に排出し、その空気
の排気量を制御することでバケットＣの降下速度を設定
速度に近似するように制御する。詳しくは、測定された
圧力より導びかれた降下速度が設定速度との間に差が生
じている場合には、バケット降下速度を設定速度に接近
するようバルブ39の開度を調整し、排気量を制御する。
このようなバケットＣの降下速度の制御は、投入階から
空気取入口32を通過する（着地手前）まで行われる。

また、この時、空気供給手段20は着地速度制御状態に
なされているので、これによって、空気取入口32から吸
い込まれた空気は、前記排気量制御手段40により配管38
の他端38aから排出されるとともに、配管36、配管26、
ブロワー22、配管23を経て空気吹出口21から供給されて
再び空気取入口32から吸い込まれて循環し、縦管10内の
空気吹出口21と空気取入口32との間で上昇気流を発生さ
せている。そして、バケットＣが空気取入口32を通過し
た後、つまり、この通過後から着地するまでの着地区域
において、バケットＣは、空気吹出口21と空気取入口32
との間に発生した上昇気流により降下速度がさらに遅く
なるよう制御されて第１バケット支持装置15にゆっくり
と着地する。この場合における空気吹出口21からの吐出
量はバルブ25により調整され、この吐出量は降下速度を
遅くするための上昇気流を発生する分だけでよく、バケ
ットＣを上昇させる時の吐出量に比べれば僅かである。

なお、バルブ25による空気の吐出量の応答性を高める
ために、このバルブ25に微調整可能な補助バルブを併設
してもよい。

この後、空気供給手段20では、バルブ29、37のみを開
にして縦管10内の空気を配管36、配管26、ブロワー22、
配管23、配管28を経て外部に排出する、とで換気状態に
なる。そして、最下階のゲート12を開いてバケットＣよ
り収集コレクタ13を排出口11bから引き出し、反転投入
装置50で収集コレクタ13内に収容された塵芥を塵芥貯留
排出装置60に投入する。

次に、バケットＣを最下階から所望階まで上昇させる
場合について説明する。

反転投入装置50によって塵芥を塵芥貯留排出装置60に
投入した空の収集コレクタ13は、縦管10内において第１
バケット支持装置15に支持されているバケットＣに再び
搬入される。この後、ゲート12を閉じ、制御装置により
バケットＣを搬送しようとする所望階の排気制御手段19
の排気バルブ18を開にするとともに、この制御装置によ
りバルブ25、27のみを開くことで空気供給手段20をバケ
ット上昇搬送状態にする。これにより、空気は配管26の
他端26aから配管16、ブロワー22、配管23、空気吹出口2
1に送られ、この空気吹出口21から縦管10内に供給され
る。このように空気を空気吹出口21から供給することで
バケットＣは縦管10内を上昇する。ここで、ブロワー22
はバケットＣを上昇させるだけの十分な出力を有するも
のが用いられる。

そして、排気バケット18が開になされている所望階に
バケットＣが達すると、（３）式に示すようにバケット
Ｃを上昇させるために供給された空気が排気口16より排
気される際に発生する圧力P_S2とバケットＣの受圧面積S
_Cの積と、バケットＣの重量Ｗが釣り合い、この位置で
バケットＣは停止することになる。

Ｗ＝S_C・P_S2 …（３） したがって、排気バルブ18が開状態になされている排
気口16に達すると、バケットＣはその受圧部でその位置
を維持するだけの風量を受け、上昇に寄与していた風量
の一部が排気口16より排出される形となり、結果的にそ
のバケットＣと釣り合う上昇力が得られることになる。
これにより、バケットＣは停止（浮遊）状態になる。

また、ブロワー22の回転数もしくはバルブ25の開閉を
制御することにより、バケット上昇搬送状態になされた
空気供給手段20を介して縦管10内に供給する空気の風量
を調整することができ、これによってバケットＣの上昇
に寄与する風量を制御してバケットＣを所望の目標階に
適宜減速させながら停止させることも可能である。

このように所望階に停止したバケットＣは、光電セン
サ70によってその存在が確認され、これによってその所
望階の第２バケット支持装置14がバケット支持位置に作
動し、バケットＣを支持する。この後、この階のゲート
12が開かれ、バケットＣより収集コレクタ13は縦管10内
から所望階に搬出される。

そして、縦管10内でバケットＣの搬送を行わない場合
は、バルブ29、37を開にして空気供給手段20を換気状態
にする。

このように、各階と最下階との間でバケットＣを往復
搬送することができる。

また、重量検出手段とし圧力測定器を用いたが、この
ような間接的な検出のほか、バケット支持装置に作用す
る負荷を直接計測してもよい。

さらに、ブロワーからの吐出量は吸入側のバルブ27を
制御することでも可能である。

（発明の効果） 以上のように本発明は、各階で収集された塵芥を収容
する収集コレクタをバケットを介して各階と収集階との
間で搬送することができることから、エレベータによる
人や貨物の輸送を阻害することがなく、また腐敗臭を残
すこともない。

さらには、収集コレクタはバケットを介して自動的に
収集階との間で搬送でき、人手を要しないことから全体
としての作業時間を短縮することが可能となり、特に高
層ビルに適用した場合、作業効率を大幅に向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示するもので、第１図はバケ
ット搬送システムの概略構成及び動作を示す側面図、第
２図はバケットと収集コレクタとの関係を示す斜視図で
ある。 10……縦管、11……搬出入口、13……収集コレクタ、1
4,15……バケット支持装置、19……排気制御手段、20…
…空気供給手段、40……排気量制御手段、Ｐ……圧力測
定器、Ｃ……バケット

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建物の所要階に亘って配設された縦管の適
   宜階にバケット支持装置を介して支持されているバケッ
   トに、各階で回収された塵芥を収容する収集コレクタを
   縦管に形成された搬出入口を通して移送し、収集コレク
   タを収容したバケットを収集階のバケット支持装置上に
   降下させ、この収集階にてバケットより収集コレクタを
   引き出してその収容塵芥を塵芥貯留搬出手段に排出した
   後再び収集コレクタをバケットに移送し、空の収集コレ
   クタを収容したバケットを空気供給手段を介して縦管内
   を上昇させ、所望の適宜階のバケット支持装置に支持さ
   せ、収集コレクタを回収するようにしたことを特徴とす
   る、バケット搬送システムを利用した塵芥収集方法。